Escherichia coli patogênica aviária (APEC) é o agente etiológico da colibacilose, doença que acomete galinhas, patos, perus e outras aves, principalmente entre a 2ª e a 12ª semana de vida. Existem diversos estudos sobre genes associados à virulência de APEC, mas eles ainda não são capazes de explicar todos os fenótipos de APEC. Portanto, outros genes associados à virulência – ainda não descritos – devem estar presentes em APEC. Para descobrir novos genes associados à virulência em APEC, uma cepa invasiva foi usada para a construção de uma biblioteca de 1.800 mutantes, através da técnica de mutagênese marcada com assinatura, que insere transposons aleatoriamente no genoma da bactéria. Os mutantes foram selecionados em um ensaio de invasão in vitro a fibroblastos aviários da linhagem CEC-32. A sequência dos transposons inseridos nos mutantes permite a identificação daqueles mutantes que não foram capazes de invadir os fibroblastos. Até agora, 11 de 20 pools de 90 mutantes cada foram analisados, e 48 mutantes parecem ter perdido a capacidade invasiva, ou seja, tiveram sua virulência atenuada. Os demais pools já foram selecionados e terão seu DNA analisado. Todos mutantes que possivelmente perderam sua capacidade invasiva serão testados novamente para confirmar seu fenótipo de virulência atenuada. Depois, a região contendo a sequência do transposon será sequenciada para que se descubra qual gene foi interrompido e é essencial para a virulência in vitro de APEC. Essa biblioteca de mutantes também pode ser testada em modelos de seleção in vivo, de modo que é possível identificar, através da análise dos mutantes ausentes na seleção, genes de virulência essenciais para APEC em diferentes condições. / Avian pathogenic E. coli (APEC) is the causative agent of colibacillosis, a disease that affects poultry and other birds, mainly between two and twelve weeks of age. There are many studies about virulence-associated genes in APEC, but they do not fully explain all the APEC phenotypes. Therefore, other virulence-associated genes – not yet described – must be present in APEC strains. In order to find out new virulence genes, we made 1,800 random-transposons mutants of an APEC invasive strain using the signature-tagged mutagenesis method. The mutants were selected using an in vitro invasion assay to fibroblast cells. The sequence of the inserted transposons allows us to identify mutants that have lost the capacity of invade the cells. Until now, we tested eleven out of twenty pools of ninety mutants each, and forty-eight mutants appeared to have lost the invasive capacity. The other nine pools will be analyzed, and all the possible non-invasive mutants will be tested again to confirm the phenotype. Then, they will have the transposon-inserted region sequenced in order to find out which gene has been disrupted and is essential to APEC in vitro invasiveness. The attenuated mutants can also be selected in vivo, so we would identify essential virulence genes to APEC under different conditions.

E. coli Patogênicas Aviárias (APEC) são uma das causas de doenças extra-intestinais em aves, as quais trazem grande prejuízo econômico para o setor avícola mundial. Os avanços nas pesquisas vêm aumentando o entendimento dos mecanismos de patogenicidade das APEC, demonstrando a grande importância da interação dos diversos fatores de virulência na determinação da sua patogenicidade. Redes Neurais Artificiais (RNAs) têm mostrado ser uma poderosa ferramenta para uma vasta gama de aplicações. Neste trabalho, o foco na aplicação da RNA é na predição (0 a 10) da patogenicidade de amostras APEC. Em 489 isolados APEC foram analisados a presença de 38 genes associados a virulência, o Índice de Patogenicidade (IP) in vivo e a motilidade das amostras. Duas RNAs foram construídas utilizando o software Neuroshell Classifier 2.1 (Ward Systems Group, Inc., Frederick, MD, USA) em duas fases distintas: treinamento e validação. Utilizou-se como camada de entrada, informações sobre a presença ou ausência dos 38 genes de virulência e a motilidade de cada uma das amostras, com uma camada de saída formada pelo IP in vivo previamente determinado. As RNAs construídas apresentaram uma classificação correta acima de 90%, sendo que a rede 1 apresentou uma classificação de 91,62 e a rede 2 de 99,03%. A rede 2 obteve uma especificidade superior a 99,64% em todas as categorias e uma sensibilidade superior a 92,86%. Isso demonstra que o método aqui proposto, revelou ser uma ótima ferramenta de suporte às decisões de médico veterinário, descartando no futuro a inoculação de animais. / Avian Pathogenic Escherichia coli (APEC) are one of the causes of extraintestinal diseases in birds, and cause considerable economic losses to the poultry industry worldwide. Advances in research have increased understanding of pathogenic mechanisms of APEC, and have demonstrated the importance of the interaction of several virulence factors in determining their pathogenicity. Artificial Neural Networks (ANN) have shown to be a powerful tool for a wide range of applications. In this paper, the focus on neural network applications in the prediction (index of 0-10) of the pathogenicity of isolates APEC. In 489 APEC isolates were analyzed: 38 virulenceassociated genes, the Pathogenicity Index (PI) in vivo and motility of the strains. Two ANNs were constructed using the software Neuroshell Classifier 2.1 (Ward Systems Group, Inc., Frederick, MD, USA) in two distinct phases: training and validation. We used as input layer, information about the presence or absence of the 38 virulenceassociated genes and the motility of each of the samples, with an output layer formed by a previously-determined PI in vivo. The ANNs showed a correct classification of the PI above of 90%, being that the network 1 had a rating of 91.62% and the network 2 of 99.03%. The network 2 obtained a specificity of over 99.64% and sensitivity greater than 92.86% in all categories. This demonstrates that the method proposed here has proven to be a great decision support tool for the veterinarian, thereby dispensing the inoculation of animals in the future.

Escherichia coli patogênicas extraintestinais (ExPEC) causam colibacilose aviária, infecções do trato urinário e meningite neonatal em humanos. A cepa ExPEC MT78 é virulenta in vitro e in vivo, e possui a habilidade de invadir células eucarióticas. Para melhor entender o fenótipo invasivo dessa cepa, foi criada uma biblioteca de mutantes aleatórios pela técnica de mutagênese marcada com assinatura, e os mutantes foram selecionados negativamente em ensaio de invasão a fibroblastos aviários. Mutantes atenuados apresentaram mutação em genes do operon da fímbria do tipo 1 e nos genes de metabolismo de açúcares treA e bglB. Foram feitos mutantes específicos para o gene que codifica a enzima trealase periplasmática (TreA) e para o operon de metabolismo de β-glicosídeos (bgl). O mutante MT78ΔtreA apresentou, frente à cepa selvagem, diminuição na capacidade de adesão e invasão a fibroblastos aviários, na expressão da fímbria do tipo 1 e na capacidade de colonizar a bexiga de camundongos em modelo de infecção urinária. O mutante MT78Δbgl também apresentou, frente à cepa selvagem, diminuição na capacidade de adesão e invasão a fibroblastos aviários e na capacidade de colonizar a bexiga de camundongos em modelo de infecção urinária, mas não mostrou alteração na expressão da fímbria do tipo 1, medida por aglutinação de leveduras. Os resultados deste trabalho mostraram que a trealase periplasmática afeta a expressão da fímbria do tipo 1 e a virulência in vivo da cepa ExPEC MT78, enquanto o operon do metabolismo de β-glicosídeos afeta a virulência in vivo da cepa ExPEC MT78 por um mecanismo ainda não-elucidado. / Extraintestinal pathogenic E. coli (ExPEC) cause colibacillosis in birds, urinary tract infections and neonatal meningitis in humans. The ExPEC strain MT78 is virulent in vitro and in vivo, and is able to invade eukaryotic cells. In order to better understand the invasive phenotype of this strain, a library of random mutants was made using the signature-tagged mutagenesis approach. The mutants were negatively selected in invasion assays of avian fibroblasts. Attenuated mutants presented mutation in the type 1 fimbria operon and in the genes of sugar metabolism treA and bglB. Specific mutants were created for the periplasmic trehalase (TreA) gene and for the β-glycosides metabolism operon (bgl). The MT78ΔtreA mutant displayed, in comparison with the wild type strain, a reduction on the capacity of adhesion and invasion to avian fibroblastos, on type 1 fimbriae expression and on the capacity to colonize the bladder in a murine model of urinary tract infection. The MT78Δbgl mutant, compared to the wild type strain, also displayed a reduction on the capacity of adhesion and invasion to avian fibroblastos and on the capacity to colonize the bladder in a murine model of urinary tract infection, but did not show any difference on type 1 fimbriae expression as detected by yeast agglutination. Taken together, our results show that the periplasmic trehalase affects type 1 expression and in vivo virulence of the ExPEC strain MT78, and the operon for β-glycosides metabolism affects in vivo virulence by an as yet unidentified mechanism.

O carrapato Rhipicephalus microplus é o principal ectoparasita de bovinos. O controle de R. microplus baseia-se principalmente no uso de acaricidas químicos, o que contribuiu para o problema emergente da seleção de populações de carrapatos resistentes. Portanto, há a necessidade do desenvolvimento de métodos mais eficientes/sustentáveis de controle, como o controle biológico utilizando fungos acaropatogênicos. A eficácia do fungo Metarhizium anisopliae de forma isolada ou em associação com acaricida químico para controle do carrapato bovino já foi evidenciada em condições de campo utilizando uma cepa de carrapatos resistente à acaricidas. No entanto, pouco se sabe sobre os mecanismos moleculares de R. microplus envolvidos na sua interação com M. anisopliae e com acaricidas. Assim, o objetivo do presente estudo foi avaliar a resposta de larvas de R. microplus expostas ao fungo, ao acaricida e à associação de ambos. Primeiramente foi realizado um estudo para determinar a metodologia mais indicada para avaliar o efeito in vitro do fungo M. anisopliae sobre larvas de R. microplus. Para isso, comparamos o Teste de Pacote de Larvas modificado (TPL) e o Teste de Imersão de Larvas (TIL). Os valores de tempo letal mediano (TL50) obtido na maior concentração de M. anisopliae (108conídios/mL) foram 24,8 e 9,2 dias para o TPL e TIL, respectivamente. A mortalidade após 21 dias foi de 38% e 98% para o TPL e TIL respectivamente, na mesma concentração. O TIL demonstrou ser o teste mais indicado a ser utilizado, sendo, portanto, escolhido para realização dos experimentos futuros. Em seguida foi realizado um estudo para comparar a suscetibilidade de diferentes isolados de R. microplus ao fungo M. anisopliae. Foram avaliados 67 isolados de campo. Para tanto, as larvas de R. microplus foram imersas em uma suspensão de M. anisopliae (108conídios/mL) durante 5 min. Os tempos letais medianos (TL50) variaram de 2,6 a 24,9 dias A mortalidade observada no 15º dia após o tratamento variou de 26,3 a 100% nas amostras testadas. Esses resultados demonstraram que as populações de campo de R. microplus apresentam uma alta variação em sua suscetibilidade a M. anisopliae. Por fim, foi realizada uma análise transcricional (RNAseq) de larvas de R. microplus expostas a M. anisopliae, cipermetrina, associação de ambos e do controle (não-tratado). A análise dos transcritos dos quatro grupos gerou um total de 507.792 sequências com um tamanho total de 303.160.891 pb. Foram encontrados 31 genes diferencialmente expressos no grupo controle quando comparado com M. anisopliae, 39 com cipermetrina e 73 com M. anisopliae + cipermetrina. M. anisopliae e o grupo da associação apresentaram 81 genes diferencialmente expressos e M. anisopliae e cipermetrina, 46. Houve 177 genes diferencialmente expressos ao comparar M. anisopliae + cipermetrina com larvas expostas à cipermetrina Os resultados deste estudo demonstraram que a associação M. anisopliae + cipermetrina aumentou a expressão de genes relacionados a resposta à agressão, provavelmente pelo fato da associação provocar uma agressão maior ao carrapato e este responder de forma mais rápida, levando à superexpressão de genes de defesa. As descobertas deste estudo fornecem informações sobre as vias e mecanismos moleculares de R. microplus ativados em resposta à interação de M. anisopliae e a acaricida. Além disso, esses estudos estabelecem as bases para pesquisas futuras sobre genes-chave que controlam a suscetibilidade de R. microplus a M. anisopliae. O sinergismo evidenciado em nossos estudos comprova a ideia de que o controle integrado, utilizando o controle biológico com o controle químico é uma opção tanto para o controle de cepas de carrapatos resistentes à acaricidas, quanto para um controle mais rápido de cepas de carrapatos que não apresentam resistência ou que apresentem resistência intermediária. / The tick Rhipicephalus microplus is the major cattle ectoparasite. The control of R. microplus is based mainly on the use of chemical acaricides, which contributed to the emerging problem of the selection of tick populations resistant to acaricides. Therefore, there is a need for the development of more efficient/sustainable methods of control, such as biological control using acari pathogenic fungi. The effectiveness of the fungus Metarhizium anisopliae alone or in association with chemical acaricide to control the bovine tick has already been evidenced under field conditions using an acaricide resistant tick strain. However, to date, little is known about the molecular pathways of R. microplus involved with its interaction with M. anisopliae and with acaricides. Thus, the aim of the present study is to evaluate the response of R. microplus larvae exposed to the fungus, the acaricide and the association of both. Firstly, a study was carried out to determine the most appropriate methodology to evaluate the in vitro effect of the fungus M. anisopliae on larvae of R. microplus tick. For this, we compared the Modified Larval Packet Test (LPT) and the Larval Immersion Test (LIT). The values of lethal time (LT50) obtained in the highest concentration of M. anisopliae (108conidia / mL) were 24.8 and 9.2 days for LPT and LIT, respectively. Mortality after 21 days was 38% and 98% for LPT and LIT, respectively, at the same concentration. The LIT proved to be the most indicated test to be used and was therefore chosen to carry out the following experiments Then, a study was performed to compare the susceptibility of different R. microplus isolates to M. anisopliae fungus. Sixty-seven field isolates were evaluated. For this, R. microplus larvae were immersed in a suspension of M. anisopliae (108conidia/mL) for 5 min. Lethal times (LT50) ranged from 2.6 to 24.9 days. Mortality observed on the 15th day after treatment ranged from 26.3 to 100% in the tested samples. These results demonstrated that R. microplus field populations showed a high variation in their susceptibility to M. anisopliae. Finally, a RNAseq analysis of R. microplus larvae exposed to M. anisopliae, cypermethrin, association of both or untreated (control) was performed. Analysis of the transcripts of the four groups generated a total of 507,792 sequences with a total length of 303,160,891 bp. We found 31 differentially expressed genes in the control group when compared to M. anisopliae, 39 with cypermethrin and 73 with M. anisopliae + cypermethrin. M. anisopliae and the association group had 81 differentially expressed genes and M. anisopliae and cypermethrin, 46 There were 177 differentially expressed genes when comparing M. anisopliae + cypermethrin with cypermethrin exposed larvae. The results of this study demonstrated that the association of M. anisopliae + cypermethrin increased the expression of genes related to response to aggression, possibly because the M. anisopliae + cypermethrin association causes a greater aggression to the tick and, then it could respond quickly, leading to overexpression of defense genes. The findings of this study provide information on the pathways and molecular mechanisms of R. microplus in response to the interaction of M. anisopliae and acaricides. In addition, these studies establish the basis for future research on key genes that control the susceptibility of R. microplus to M. anisopliae. The synergism evidenced in our studies confirms the idea that integrated control using biological control and chemical control is an option both for the control of acaricide resistant tick strains and for a faster control of tick strains that do not show resistance or exhibit intermediate resistance.

A utilização de embalagens biodegradáveis, tais como os filmes e coberturas comestíveis, apresenta-se como alternativa ao uso de recursos não-renováveis como material de embalagem. A incorporação de substâncias antimicrobianas em embalagens tem como objetivo minimizar o problema da contaminação microbiana em alimentos e, entre elas, os óleos essenciais (OE) têm recebido atenção especial por serem substâncias naturais e atenderem à preferência dos consumidores. Porém, a utilização de OE como um agente antimicrobiano natural é limitada por critérios organolépticos, sendo necessário determinar a concentração mínima necessária para inibir o desenvolvimento de microrganismos sem afetar sensorialmente as características do alimento. Assim, os objetivos desta pesquisa foram: desenvolver um filme comestível à base de alginato com incorporação de agentes antimicrobianos naturais e avaliar a adição de diferentes concentrações de cloreto de cálcio (CaCl2) como agente crosslinking na formulação do filme e na etapa complementar de formação do filme; caracterizar o filme frente às propriedades mecânicas e propriedades de barreira; determinar a concentração mínima inibitória (CIM) de óleos essenciais para Pseudomonas spp., Salmonella spp. e Listeria monocytogenes presentes em carne de frango, e verificar a aceitação pelo consumidor, através da análise sensorial (aroma), de pedaços de peito de frango in natura embalado com o filme antimicrobiano O OE de cravo foi o que se apresentou mais eficiente para os microrganismos testados com CIM de 0,2% sendo este o limite mínimo estudado no planejamento experimental para o desenvolvimento do filme antimicrobiano. As variáveis independentes neste planejamento foram: CaCl2 na faixa de concentração de 0,02 a 0,1% e OE cravo na faixa de 0,2 a 1,0%. Valores acima de 0,0316% de CaCl2, independente da concentração de OE estudada, diminuiram a zona de inibição do crescimento microbiano em testes realizados in vitro, possivelmente devido a formação de um gel muito forte que pode ter dificultado a incorporação da emulsão de OE na matriz polimérica dos filmes. Os resultados de permeabilidade ao vapor de água mostraram que a adição de CaCl2 à formulação dos filmes diminuiu a permeabilidade enquanto a adição de OE cravo foi responsável pelo aumento dessa propriedade. Com relação às propriedades mecânicas, tanto a adição de CaCl2 como a de OE cravo à formulação dos filmes aumentou a resistência máxima à tração. Porém, com relação ao alongamento máximo na ruptura, valores menores foram obtidos com a adição de CaCl2, enquanto maiores valores foram encontrados com a adição de OE cravo à formulação dos filmes. A avaliação da atividade antimicrobiana dos filmes em carne de frango foi realizada somente com a formulação que apresentou os maiores valores de zona de inibição in vitro (CaCl2=0,0316% e OE cravo=0,884%). Após 5 dias de armazenagem a 7º C, observou-se que a utilização do filme adicionado de OE de cravo como embalagem primária em amostras de carne de peito de frango promoveu o controle da multiplicação de L. monocytogenes o mesmo não ocorrendo para as populações de Salmonella spp. e Pseudomonas spp. A análise sensorial relacionada ao aroma da carne de peito de frango mostrou que o uso do filme à base de alginato incorporado de OE cravo é viável. Porém, este filme poderá sofrer interferência da matriz alimentar caso esta matriz apresente exsudação. / The use of biodegradable packaging such as edible films and coatings are an alternative to the use of non-recyclable packaging. The incorporation of antimicrobial substances in packaging aims at reducing food microbial contamination among which, essential oils (EO) have received special attention being natural and attending consumer demand. However, the use of EO as a natural antimicrobial agent is limited by organoleptic criteria making it necessary to determine the minimum concentration to inhibit the multiplication of microorganisms without affecting the sensory characteristics of the food. Therefore, the aims of this research were: to develop an alginate based edible film with natural antimicrobial agents, evaluating the addition of different concentrations of calcium chloride as a crosslinking agent in the formulation of the film and in the complementary stage; to characterize the mechanical properties and barrier properties; to determine the minimum inhibitory concentration (MIC) of EO for Pseudomonas spp, Salmonella spp and Listeria monocytogenes found in chicken meat and to verify consumer acceptance of the product through sensorial analysis (aroma). Among the studied EO, the concentration of 0.2% of clove oil was effective in inhibiting the microorganisms tested, this concentration being the minimum limit used in the experimental design for film development. The independent variables studied in this design were calcium chloride in the range of 0.02 to 0.01% and clove EO in the range of 0.2 to 1.0%. Concentrations of CaCl2 above 0.0316%, independent of the EO concentration, reduced the inhibition zone of microbial growth in in vitro tests, possibly due to the formation of a very strong gel which could have made the incorporation of the EO emulsion in the polymeric matrix of the film very difficult. The results of water vapor permeability tests showed that the addition of CaCl2 to the formulation of the films reduced the permeability while the addition of clove EO increased this property. Regarding to mechanical properties, the addition of CaCl2 as well as clove EO to the film formulation increased the values of tensile strength. On the other hand, relating to elongation at the break, smaller values were obtained with the addition of the salt while the addition of EO provided higher values. The evaluation of antimicrobial activity of the films in chicken meat was performed only with the formulation that showed the highest inhibition values presented in vitro (CaCl2=0.0316% and clove EO=0.0884%). After five days of storage at 7° C, it was observed that the use of the film added by clove EO as primary packaging provided the control of L. monocytogenes growth in samples of chicken meat but not of Salmonella spp and Pseudomonas spp. The sensorial analysis - aroma - showed that the use of alginate based film incorporated with clove EO is viable in food. However, when the food matrix presents exudation, it can interfere in this film.

Entre as 12 espécies do gênero Yersinia, Yersinia enterocolitica é a mais prevalente como causa de doença em humanos e animais. Sua patogenicidade é relacionada, entre outras características, a seis biotipos: o 1B e os biotipos 2 a 5 comprovadamente patogênicos e o biotipo 1A, considerado como não-patogênico. Entretanto, dados da literatura relatam linhagens do biotipo 1A como sendo os agentes causais de infecções em humanos e animais. O objetivo deste trabalho foi investigar o potencial patogênico e verificar a similaridade genômica de linhagens de Y. enterocolitica biotipo 1A, isoladas de material clínico e não-clínico. Foram estudadas 52 linhagens de Yersinia enterocolitica biotipo 1A isoladas de humanos (11), animais (11), alimentos (15) e ambiente (15), quanto a susceptibilidade a antimicrobianos, comportamento frente a testes fenotípicos relacionados à virulência, resistência a reativos intermediários do oxigênio, invasão a células HEp-2 e Caco-2, presença de genes de virulência por PCR e similaridade genômica por Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus PCR (ERIC-PCR) e Pulsed-field gel electrophoresis (PFGE). Tanto as linhagens clínicas como as não-clínicas apresentaram resistência à ampicilina e à cefalotina. Não foi observada diferença entre linhagens de origem clínica e não-clínica frente aos testes de fermentação da salicina, hidrólise da esculina, atividade da pirazinamidase, reativos intermediários do oxigênio e invasão a células HEp-2. Entretanto, linhagens de origem não-clínica foram mais invasivas a células Caco-2 do que as de origem clínica. Oito dos 11 genes de virulência pesquisados foram encontrados. Os genes ystB, hreP e fepD foram mais freqüentemente detectados em linhagens de origem clínica. Ao contrário, os genes myfA, fepA, fes e tccC apresentaram-se mais freqüentes nas linhagens de origem não-clínica. Entretanto, a diferença na freqüência de tais genes não foi estatisticamente significativa entre linhagens clínicas e não-clínicas. O gene inv foi detectado em todas as linhagens estudadas, entretanto, os genes ail, ystA e virF não foram detectados em nenhuma das 52 linhagens. O dendrograma de similaridade genômica consenso das técnicas de ERIC-PCR e PFGE, permitiu a visualização de dois grupos (A e B). Foi observada uma alta similaridade genômica (>63%) entre quase todas as linhagens isoladas de humanos e animais, bem como uma alta similaridade genômica para a maioria das linhagens de origem clínica e não-clínica (>58%). O índice de discriminação de ERIC-PCR foi 0,98, e o de PFGE foi 0,99. Entre as linhagens do biotipo 1A estudadas, não foi observada diferença entre o potencial patogênico de linhagens de origem clínica e não-clínica frente aos testes fenotípicos realizados e prevalência de genes de virulência pesquisados. A exceção foi o teste de invasão a células Caco-2, onde as linhagens não-clínicas foram mais invasivas. As técnicas de ERIC-PCR e PFGE discriminaram similarmente as linhagens estudadas. A alta similaridade genômica entre as linhagens de origem clínica e não-clínica evidencia os animais como sendo importantes reservatórios de Y. enterocolitica biotipo 1A e sugere que isolados de ambiente e alimentos tem sido fonte de contaminação de humanos e animais. / Among the 12 species of the genus Yersinia, Yersinia enterocolitica is the most prevalent cause of illness in humans and animals. Among other characteristics, its patogenicity is related to six biotypes: 1B and 2 to 5 considered pathogenic and the 1A biotype considered non-pathogenic. Despite being defined as non-pathogenic, literature has been shown that biotype 1A strains may be the etiological agents of infections in humans and animals. The aim of this work was to investigate the pathogenic potential and to verify the genomic similarity of Y. enterocolitica biotype 1A isolated from clinical and non-clinical sources. Fifty-two strains of Y. enterocolitica biotype 1A isolated from humans (11), animals (11), food (15), and environment (15) were analyzed regarding their susceptibility to antimicrobials, behavior against phenotypic tests related to virulence, resistance to oxygen intermediate reactives, invasion to HEp-2 and Caco-2 cells, presence of virulence genes by PCR, and genomic similarity by Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus PCR (ERIC-PCR) and Pulsed-field gel electrophoresis (PFGE). Both clinical and non-clinical strains showed resistance to ampicillin and cephalothin. It was not observed any difference in the pathogenic potential between clinical and non-clinical strains face of the following tests: salicine fermentation, esculin hydrolysis, pirazinamidase activity, oxygen intermediate reactives and HEp-2 cell invasion assay. On the other hand, the non-clinical strains were more invasive to Caco-2 cells than the clinical ones. Eight of 11 studied virulence genes were found. Genes ystB, hreP and fepD were more often detected in clinical strains. In contrast, myfA, fepA, fes and tccC were presented more frequently in non-clinical strains. However, the frequency difference of those genes was not statistically significant between clinical and non-clinical strains. The inv gene was detected in all the strains studied; but no ail, ystA, and virF genes were found in any of the 52 strains. ERIC-PCR and PFGE dendogram allowed the visualization of two groups named A and B. It was observed a high genomic similarity among almost all human and animal isolated strains (>63%), as well as a high genomic similarity between the clinical and non-clinical strains (>58%). The discriminatory index for ERIC-PCR was 0.98 and for PFGE was 0.99. Among biotype 1A strains no difference was observed between the pathogenic potential of clinical and non-clinical strains face to the phenotype tests employed, and regarding the prevalence of the studied virulence genes. The exception was the Caco-2 cells invasion assay where non-clinical strains were more invasive., ERIC-PCR and PFGE discriminated the studied strains similarly. The high genomic similarity between the clinical and non-clinical strains gives evidence that animals constitute important reservoirs of Y.enterocolitica biotype 1A and suggests that environmental and food isolates have been the source of human and animal infections.

E. coli Patogênicas Aviárias (APEC) são uma das causas de doenças extra-intestinais em aves, as quais trazem grande prejuízo econômico para o setor avícola mundial. Os avanços nas pesquisas vêm aumentando o entendimento dos mecanismos de patogenicidade das APEC, demonstrando a grande importância da interação dos diversos fatores de virulência na determinação da sua patogenicidade. Redes Neurais Artificiais (RNAs) têm mostrado ser uma poderosa ferramenta para uma vasta gama de aplicações. Neste trabalho, o foco na aplicação da RNA é na predição (0 a 10) da patogenicidade de amostras APEC. Em 489 isolados APEC foram analisados a presença de 38 genes associados a virulência, o Índice de Patogenicidade (IP) in vivo e a motilidade das amostras. Duas RNAs foram construídas utilizando o software Neuroshell Classifier 2.1 (Ward Systems Group, Inc., Frederick, MD, USA) em duas fases distintas: treinamento e validação. Utilizou-se como camada de entrada, informações sobre a presença ou ausência dos 38 genes de virulência e a motilidade de cada uma das amostras, com uma camada de saída formada pelo IP in vivo previamente determinado. As RNAs construídas apresentaram uma classificação correta acima de 90%, sendo que a rede 1 apresentou uma classificação de 91,62 e a rede 2 de 99,03%. A rede 2 obteve uma especificidade superior a 99,64% em todas as categorias e uma sensibilidade superior a 92,86%. Isso demonstra que o método aqui proposto, revelou ser uma ótima ferramenta de suporte às decisões de médico veterinário, descartando no futuro a inoculação de animais. / Avian Pathogenic Escherichia coli (APEC) are one of the causes of extraintestinal diseases in birds, and cause considerable economic losses to the poultry industry worldwide. Advances in research have increased understanding of pathogenic mechanisms of APEC, and have demonstrated the importance of the interaction of several virulence factors in determining their pathogenicity. Artificial Neural Networks (ANN) have shown to be a powerful tool for a wide range of applications. In this paper, the focus on neural network applications in the prediction (index of 0-10) of the pathogenicity of isolates APEC. In 489 APEC isolates were analyzed: 38 virulenceassociated genes, the Pathogenicity Index (PI) in vivo and motility of the strains. Two ANNs were constructed using the software Neuroshell Classifier 2.1 (Ward Systems Group, Inc., Frederick, MD, USA) in two distinct phases: training and validation. We used as input layer, information about the presence or absence of the 38 virulenceassociated genes and the motility of each of the samples, with an output layer formed by a previously-determined PI in vivo. The ANNs showed a correct classification of the PI above of 90%, being that the network 1 had a rating of 91.62% and the network 2 of 99.03%. The network 2 obtained a specificity of over 99.64% and sensitivity greater than 92.86% in all categories. This demonstrates that the method proposed here has proven to be a great decision support tool for the veterinarian, thereby dispensing the inoculation of animals in the future.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-03-23T12:15:14Z No. of bitstreams: 1 Priscilla Anunciada Alves Moreira.pdf: 1192520 bytes, checksum: f783ff4175972095251ac5f078d7fe19 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T12:15:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Priscilla Anunciada Alves Moreira.pdf: 1192520 bytes, checksum: f783ff4175972095251ac5f078d7fe19 (MD5) Previous issue date: 2008-08-06 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The Alternaria black spot is considered one of the most common and destructive diseases of brassica, and although it may be caused by several species, Alternaria brassicicola is the predominant pathogen in both conventional and organic brassica crops in State of Pernambuco, Brazil. To assess the pathogenic variability of 120 isolates of A. brassicicola, was analyzed the virulence to brassica species, physiology aspects of the pathogen and sensitivity to fungicides. The isolates obtained from conventional and organic crops were inoculated under greenhouse conditions in 40 days old plants of broccoli, cabbage, cauliflower and Chinese cabbage and disease severity was assessed 10 days after the inoculation. Under laboratory conditions the following parameters were evaluated for all isolates: rate of growth mycelial, sporulation, and sensitivity to fungicides iprodione and tebuconazole. Based on the variables analyzed, it was found variability among isolates of A. brassicicola, but there were no significant (P>0.05) correlation among the analyzed variables, regardless of the cultivation system and the original host of each isolate. The variables were useful in distinguishing individual groups of isolated with similarity in virulence to the host, physiological characteristics and sensitivity to fungicides. The cross inoculations and the development of symptoms in brassica highlighted the absence of host specificity. All isolates weresensitive to the fungicides iprodione and tebuconazole. Based on the components of variance analysis, there was no significant effect of the cultivation system on the variables, except for disease severity on Chinese cabbage (P = 0.0391). Most of the variance results from the difference among isolates of A. brassicicola within the cropping systems and the host of origin. In the context multivariate, no effect was found regarding the host of origin of the isolates (P = 0.4993), however, there was great variability (P <0.0001) among isolates within the cropping systems and the host of origin. / A alternariose é considerada uma das doenças mais comuns e destrutivas das brássicas, e embora possa ser causada por várias espécies, Alternaria brassicicola é o agente patogênico predominante nos plantios convencionais e orgânicos de brássicas no Estado de Pernambuco, Brasil. Para avaliar a variabilidade patogênica de 120 isolados de A. brassicicola, foi analisada a virulência a espécies de brássicas, aspectos relacionados à fisiologia do patógeno e sensibilidade a fungicidas. Os isolados obtidos de cultivos convencionais e orgânicos foram inoculados em plantas de brócolis, couve-chinesa, couve-comum e couve-flor com 40 dias de idade, em casa de vegetação, onde a severidade da doença foi avaliada 10 dias após a inoculação. Em condições de laboratório, os isolados foram avaliados quanto a taxa de crescimento micelial, esporulação e sensibilidade aos fungicidas iprodione e tebuconazole. Com base nas variáveis analisadas, foi constatada a existência de variabilidade entre os isolados de A. brassicicola, mas não foram observadas correlações significativas (P=0,05) entre as variáveis avaliadas, independentemente do sistema de cultivo e do hospedeiro de origem dos isolados. As variáveis individuais foram úteis na distinção de grupos de isolados do patógeno com similaridade na virulência às hospedeiras, características fisiológicas e sensibilidade aos fungicidas. As inoculações cruzadas e o desenvolvimento de sintomas nas brássicas evidenciou a inexistência de especificidade por hospedeiro entre os isolados do patógeno. Todos os isolados foram sensíveis aos fungicidas iprodione e tebuconazole. Pela análise dos componentes de variância, não houve efeito significativo do sistema de cultivo sobre as variáveis analisadas, com exceção para severidade em couve-chinesa (P=0,0391). A maior parte da variância foi resultante da diferença entre os isolados de A. brassicicola dentro dos sistemas de cultivo e dos hospedeiros de origem. No contexto multivariado, não se constatou efeito do hospedeiro de origem dos isolados (P=0,4993), porém, houve grande variabilidade (P<0,0001) entre os isolados dentro dos sistemas de cultivo e dos hospedeiros de origem.

Orientador: Arnaldo Yoshiteru Kuaye / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T04:17:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardozo_GinaMariaBuenoQuirino_M.pdf: 1157718 bytes, checksum: 2612bc7c01ab1e98484d19addbdcb0b7 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: As moscas são consideradas responsáveis pela transmissão de doenças de origem alimentar ao atuarem como vetores mecânicos de microrganismos patogênicos, como Shigella sp, Salmonella Enteriditis, Escherichia coli O157:H7, Campylobacter jejuni desde o reservatório até os alimentos. Os produtos lácteos, principalmente os produzidos artesanalmente quase sempre em condições inadequadas de higiene, são os mais susceptíveis a estes tipos de vetores, representando sérios riscos à saúde do consumidor. A contagem total de bactérias aeróbias mesofílicas e de coliformes totais e fecais, a presença de microrganismos patogênicos em população de moscas domésticas e o potencial de transmissão dos mesmos para queijos Minas frescal foram estudados neste trabalho. Os resultados confirmaram a presença de Musca domestica em todos os ambientes de fabricação de queijo Minas frescal aqui estudados. As análises microbiológicas das amostras de moscas domésticas, matéria-prima (leite) e produto final (queijo Minas frescal), coletadas em local de fabricação de queijo Minas frescal artesanal, demonstraram uma correlação entre os microrganismos patogênicos presentes no ¿pool¿ de moscas, no leite e no queijo. As análises microscópicas das amostras de leite e queijo artesanal apresentaram matérias prejudiciais à saúde humana como mosca inteira, fragmentos de mosca e pêlos de roedor, indicando condições higiênico-sanitárias precárias nas etapas de obtenção do leite e processamento dos queijos. Foi verificado também o potencial de transmissão dos microrganismos patogênicos (Salmonella spp., Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes e Escherichia coli) das moscas em amostras comerciais de queijo Minas frescal ultrafiltrado. Através do processamento do queijo Minas frescal em planta piloto, pode-se verificar tanto a efetiva eliminação das matérias estranhas pela utilização da etapa de filtração do leite antes da fase de pasteurização, quanto o possível carreamento de microrganismos indesejáveis através do contato com homogeneizado de moscas. A capacidade de transmissão de microrganismos patogênicos de habitat contaminado artificialmente, via Musca domestica, para queijo Minas frescal pode ser verificado, comprovando assim o potencial de risco da presença de moscas domésticas em ambientes de fabricação de produtos lácteos/queijo / Abstract: The flies are considered responsible for the transmission of foodborne diseases origin when acting as mechanical vectors of pathogenic microrganisms, such as Shigella sp., Salmonella Enteriditis, Escherichia coli O157: H7, Campylobacter jejuni from the reservoir to food. The artisan dairy products are produced almost always in a non totally adequate conditions of hygiene. Therefore, the handmade dairy products are the most suitable to these types of vectors, representing serious risks to the consumer¿s health. The total counting of mesophilic microrganisms and total and fecal coliforms, the presence of pathogenic microrganisms in relation to the population of houseflies and the potential of transmission of the same for ¿Minas frescal¿ cheese were studied in this work. The results confirmed the presence of Musca domestica in all environments of manufacturing of ¿Minas frescal¿ cheese studied here. The microbiological analyses of the samples of houseflies, raw material (milk) and last item (¿Minas frescal¿ cheese), collected in places of manufacturing of handmade ¿Minas frescal¿ cheese, demonstrated the direct correlation between pathogenic microrganisms present in ¿pool¿ of flies, in milk and cheese. The microscopical analyses of the milk and handmade cheese, that characterized themselves for presenting harmful material to human health such as the whole fly, fly fragments and rodent hairs, indicating precarious hygienical-sanitary conditions in the stages of the attainment of milk and the processing of cheese. It was verified that there is a real potential of transmission of the pathogenic microrganisms (Salmonella spp., Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes and Escherichia coli) from the flies to a commercial sample of ¿Minas frescal¿ cheese ultrafiltered. Through the processing of the ¿Minas frescal¿ cheese in pilot laboratory, it could be verified the effective elimination of extraneous materials by the use of the stage of filtration of milk before the pasteurization phase, although there is a possible undesirable carrying of microrganisms through the homogeneized contact with flies. The capacity of transmission of pathogenic microrganisms of habitat contaminated artificially, through Musca domestica, to ¿Minas frescal¿ cheese can be verified, thus proving the risk potential of the presence of houseflies in environments of manufacturing of dairy products/cheese / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

A cana-de-açúcar tem elevada importância econômica e agrícola. Bactérias diazotróficas possuem importante papel nos níveis de nitrogênio combinado no solo. Tornando estas bactérias as maiores fontes naturais de nitrogênio reduzido. Os gêneros bacterianos escolhidos são endofíticos, diazotróficos, isolados de cana-de-açúcar. Utilizou-se células de cana-de-açúcar na forma de calo como um modelo da interação bactéria-planta. Os experimentos com misturas bacterianas, avaliaram se dois gêneros seriam capazes de interagir, e nas contribuições às células vegetais. Pseudomonas sp. e Pantoea sp., sofreram inibição do crescimento e Enterobacter sp. foi estimulado. Pseudomonas sp. mostrou ser uma fraca competidora. Quando associadas, a morte de Pseudomonas sp. foi estimulada por Pantoea sp.. Os efeitos do calo na nitrogenase foram observados pontualmente e os no crescimento por períodos maiores. Conteúdos de EROs auxiliaram nos resultados de patogenicidade das linhagens. / The sugarcane has a high economic and agricultural importance. Diazotrophs play an important role in combined nitrogen levels in the soil. Making these bacteria the highest natural sources of reduced nitrogen. The bacterial genera chosen were endophytic diazotroph isolated from sugarcane. Was used cell sugarcane in the form callus as a template of the bacteria-plant interaction. The experiments with bacterial mixtures, evaluated whether two genres would be able to interact, and contributions to plant cells. Pseudomonas sp. and Pantoea sp. suffered growth inhibition and Enterobacter sp. was stimulated. Pseudomonas sp. proved to be a weak competitor. When attached, the death of Pseudomonas sp. was stimulated by Pantoea sp .. The effects of nitrogenase were observed in callus punctually and growth for longer periods. Contents of ROS helped for the pathogenicity of strains.